Eşzamansız Aktarım Modu

Eşzamansız Aktarım Modu (İngilizce: Asynchronous Transfer Mode, ATM), verileri, 53 byte sabit büyüklüğünde hücreler halinde ileten bir ağ tekniğidir. Veri iletimi için paket anahtarlamanın bir türü sayılabilecek bir yöntem olan hücre aktarımı (İngilizce: cell relay) tekniğini kullanır. Bu teknik sanal devreler oluşturarak devre anahtarlamanın avantajlarından da faydalanır.

Gelişimi
ATM, broadband ISDN'nin 1970'li ve 1980'li yıllarda gelişiminde yer almış bir teknolojidir. Teknik olarak paket anahtarlamanın (İngilizce:packet switching) evrimleşmiş bir hali olarak düşünülebilir. Beklenilenin aksine yerel ağlarda kullanımı kısıtlı kalmış, günümüzde daha çok iletişim ve bilgisayar ağları arasında hızlı omurga (İngilizce: backbone) yapıları oluşturmak için kullanılır olmuştur.

Özellikleri
ATM ile yüksek veri işleme/iletme hızları elde edilebilir. En çok kullanılan standart hızlar, 155 Mbps (HDTV için) ve 622 Mbps dir ve 10 Gbps hızlara kadar da çıkılabilmiştir (1996 sonu itibarıyla). ATM ağlarının üstün hız performansı yöneltmenin donanım tabanlı gerçekleşmesinden, paketlerin de sabit büyüklükte ve küçük olmasından kaynaklanmaktadır. Sabit büyüklükteki kısa paketleri donanım ile anahtarlamak (İngilizce: switching) değişken büyüklükteki paketleri yazılım ile yöneltmekten çok daha hızlıdır (mesela IP paketleri). Ayrıca paketler küçük olmaları sebebiyle bant genişliğini uzun süre işgal etmezler. Bu tür veri alışverişi sırasında anahtarlama/yöneltme yapan ağ donanımlarına ATM anahtarı adı verilir.

ATM, B-ISDN protokolünün temel öğelerindendir.

Çalışma Şekli
ATM ağları bağlantı kaynaklı olduklarından, taraflardan biri veri iletişimini başlatmak için önce bir bağlantı kurulum paketi gönderir. Kurulum paketi geçtiği ATM anahtarlarına bağlantının varlığı ve ihtiyaç duyduğu kaynaklar hakkında bilginin kaydolmasını sağlar. Bu bağlantıya sanal devre, yol bilgisine de sanal yol adı verilir. Bağlantıya duyulan ihtiyaç geçici değilse, bilgiler devamlı olarak anahtarlama tablolarında saklı tutulur. Bu tür devamlı bağlantılara kalıcı sanal devre denir. Her bağlantının sadece kendine ait bir kimlik bilgisi vardır.

Bağlantı kurulduğunda her iki taraftan biri veri göndermeye başlayabilir. Veriler 5 byte başlık ve 48 byte bilgi olmak üzere 53 bytelık hücrelere dönüştürülürler. Başlık, bağlantı kimliğini de içerdiğinden, ATM anahtarları gelen hücreleri ne tarafa iletmeleri gerektiğini bilirler. Bu yüzden bütün hücreler aynı yolu takip ederler. Her ne kadar hücreler belli bir sırayı takip etseler de hücrelerin hedefe varıp varmadığı genelde kontrol edilmez.

ATM, daha çok donanım tabanlı olmasına rağmen OSI Modelinin 1., 2. ve 3. katmanları ile karşılaştırılabilir tanımlamalar içerir. Bunlar Fiziksel Katman, ATM katmanı ve ATM Uyum Katmanı olarak adlandırılırlar.

ATM (Eşzamansız Aktarım Modu)
ATM, sayısal verilerin “hücre(cell)” adı verilen kısa ve sabit uzunluktaki veri paketlerine bölünerek iletilmesini sağlayan, bağlantılı hizmet veren “hızlı paket anahtarlama tekniği” dir.

ATM'de Hücre Yapısı
Bir ATM hücresi 5 byte'lık başlık (header) ve 48 byte'lık kullanıcı verisi (user data) olmak üzere toplam 53 byte uzunluğundadır.

Hücre başlığındaki sanal kanal kimliği (VCI: Virtual Chanel Identifier) ve sanal yol kimliği (VPI: Virtual Path Identifier)
alanları hücrenin ağ içinde nasıl yönlendirileceğini tanımlayan bilgileri taşırlar.

Hatalı hücrelerin düzeltilmesi ve veri akış kontrolü ise uçbirimler tarafından yapılır.

ATM yönetiminde iletim kanallarının yerleri sabit değildir. Hızlı hizmetler için art arda gelen zaman aralıklarında aynı kanala ait veriler gönderilebileceği gibi, hücre hızı uyarlaması amacıyla boş hücreler ya da ağ sıkışıklığı ve kaynak yönetimi bilgilerini iletmek için denetim hücreleri de gönderilebilir.

ATM Kullanım Nedenleri
1-) Hızlı paket hizmeti vermesi: Çok yüksek iletim hızlarında hücrelerin anahtarlanması daha kolaydır.2-) Farklı bantgenişliklerine sahip verilerin iletimi için elverişli olmasıdır. Hücre anahtarlama oldukça esnektir. Hem sabit hızdaki ses ve video iletişimi için hem de değişken hızda veri iletişimi için uygundur.3-) Ayrıca paketler küçük olmaları sebebiyle bant genişliğini uzun süre işgal etmezler. Bu tür veri alışverişi sırasında anahtarlama/yöneltme yapan ağ donımlarına ATM anahtarı adı verilir.

ATM Hizmet Sınıfları
ATM ağları çok farklı trafik türünden veriyi aynı anda iletebilecek şekilde tasarlanırlar. Her ne kadar her türlü trafik sanal devreler üzerinden 53 byte'lık hücrelerle taşınıyor olsa da her veri akışının ağ içinde gördüğü işlemler uygulamanın gereksinimlerine ve trafik akışının karakteristiğine bağlıdır. Örneğin gerçek zamanlı bir video trafiği minimum gecikme ile iletilmelidir.

Gerçek Zamanlı Hizmetler
Gerçek zamanlı hizmetler, kullanıcıya gönderilen bilgi akışının kullanıcıda tekrar üretilerek kullanılmasını amaçlayan uygulamaları içerir. Örneğin, ses ya da video iletişiminde kullanıcı bu bilgilerin sürekli ve düzgün olarak gelmesini bekler. Bilgi kayıpları ya da bilgi akışındaki kesilmeler hizmet kalitesini önemli ölçüde azaltır. Bu nedenle, gerçek zamanlı hizmetler gecikme miktarına ve gecikmedeki değişmelere en hassas hizmetlerdir.

Gerçek Zamanlı Olmayan Hizmetler
Gerçek zamanlı olmayan hizmetler, patlamalı trafik karakteristiğine sahip olan, gecikmelere ve gecikmelerdeki değişikliklere karşı sıkı kısıtlamaları olmayan uygulamalar için kullanılır. Ağ bu tür trafik akışına daha fazla esneklik gösterir ve ağ verimliliğini artırmak için istatistiksel çoğullamadan büyük ölçüde yararlanabilir.

ATM ve OSI başvuru modelinin kıyaslanması
Dış bağlantılar
Çanakkale OnSekiz Mart Üniversitesi
Ç.O.M.Ü. Bilgisayar Mühendisliği Bölümü